人类可以用手指区分不同的表面化学物质

我们大多数人都不会期望能够区分两个相同的表面,只在它们最上面的分子层上有所不同。但这正是美国科学家所证明的。

触觉是通过皮肤与物体表面的纹理和化学物质相互作用来调节的

资料来源:英国皇万博代理家化学学会

人体测试对象可以区分疏水性和亲水性区域

达伦Lipomi来自加州大学圣迭戈分校(University of California, San Diego)的他和他的团队将硅片进行处理,得到硅化表面(疏水)和氧化表面(亲水)。然后,他们要求研究参与者用手指抚摸三个样本,其中一个表面有两个,另一个表面有一个,然后找出奇数。在另一项实验中,在一个表面上以ASC II字母的形式创建了一系列疏水和亲水斑块,人类受试者不仅可以在自由探索的情况下区分这些表面,而且还可以阅读单词“Lab”。

Lipomi说,这项研究成功地“将心理学领域,特别是心理物理学,与以材料化学为中介的接触力学结合起来”。到目前为止,人类感知的研究主要集中在表面粗糙度和地形。人们的注意力最近才转向表面化学和马克拉特兰郡瑞典斯德哥尔摩KTH皇家理工学院的教授,他的团队一直在进行类似的研究,他也认为这是“触觉感知拼图中的下一块拼图”。

怎么人类能分辨表面化学吗?就像表面粗糙度一样,摩擦也能调节表面化学效应。Lipomi和他的团队特别强调了粘滑摩擦现象,他将其比作吱吱作响的门,通过这种机制我们可以区分表面化学。

研究人员利用硅基聚合物制成的手指模型,分析了参与者按压手指表面的力,以及他们在手指表面移动的速度。他们得出结论,人类通过这些力和速度的组合来区分表面化学成分。

Lipomi和同事对他们的发现有雄心勃勃的计划。他们正在设计使用电子和机械可重构材料的手套,使用户在虚拟触摸物体时能够感受到它。其他应用包括机器人手术和刺激早产儿在保温箱中触觉的设备。